JP5791808B2 - 増設ユニット - Google Patents

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Description

本発明は、産業用の分散型制御システムの分散型システム用制御機器（リモートユニット）に接続される増設ユニットに関する。
分散型制御システムにおいて、制御対象機器を制御するリモートユニットは制御対象機器の数に応じて複数台使用されており、それぞれのリモートユニットには、当該リモートユニット固有の動作を決めるための動作情報が記録されている。そのため、リモートユニットが故障したときなど、ユニットを交換する際には、リモートユニットから動作情報を読み出す、又は、予め動作情報を読み出しておき、新しいユニットに交換した後で、交換前のリモートユニットの動作情報を交換した新しいユニットに書き込む必要がある。
ここで、動作情報としては、リモートユニットが動作するための設定情報やユニットの個体差を吸収するための調整情報（アナログユニットにおけるオフセット・ゲイン値など）を挙げることができる。
上記の問題に関し、ネットワークを介してリモートユニットに動作情報を書き込む手法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００９−１５４０１号公報
しかしながら、上記特許文献１に開示される発明では、リモートユニットにリストアする情報はネットワークで接続されているＰＬＣが保持しており、書き込みもＰＬＣ（Programmable Logic Controller）から送る信号で行っているため、ＰＬＣに負荷がかかってしまう問題がある。
また、分散型制御システムではシステム全体の制御を行うＰＬＣやＰＣ（Personal Computer）などの周辺装置とリモートユニットとが離れて設置されていることが多く、ユニットの故障などでユニットを交換した場合、新しいリモートユニットを設置し直してから、システム全体の制御を行うＰＬＣのところへ移動し、書き込み信号を出す必要があった。
また、リモートユニットの動作情報を読み書きする手段の多くは、フィールドネットワークを介して行うか、リモートユニットに周辺との通信Ｉ／Ｆ（Interface）部を設けての通信である。フィールドネットワークを介して動作情報を読み出す場合、リモートユニットの通信Ｉ／Ｆ部が壊れていると、動作情報を読み出せなくなる。また、リモートユニットは省スペース・低コストが求められていることが多く、リモートユニットに周辺通信Ｉ／Ｆを実装することで、ユニットが大型化してしまう上に、コストも増大する。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、リモートユニットの動作情報を容易に読み出し及び書き込みできる増設ユニットを得ることを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、予め設定された動作情報に基づいて分散型制御システムにおける制御対象機器を制御するリモートユニットに接続される増設ユニットであって、リモートユニットが接続されるコネクタと、情報を不揮発に記録する内蔵メモリと、メモリカードが装着される外部メモリＩ／Ｆと、コネクタを介して接続されたリモートユニットに設定されている動作情報の読み出し及びコネクタを介して接続されたリモートユニットへの動作情報の書き込みを行うＣＰＵと、コネクタに接続されたリモートユニットから読み出した動作情報の書き込み先及びコネクタに接続されたリモートユニットへ書き込む動作情報の読み出し元を、外部メモリＩ／Ｆに装着されたメモリカード及び内蔵メモリのいずれかに設定するメモリ切替信号入力部とを備えることを特徴とする。
本発明にかかる増設ユニットは、周辺装置などの他の機器を必要とすることなく、リモートユニットの動作情報を容易に読み出し／書き込みできるという効果を奏する。
図１は、本発明にかかる増設ユニットの実施の形態の構成を示す図である。 図２は、リモートユニットを接続した増設ユニット斜視図である。 図３は、リモートユニットから動作情報を読み出す手順を示すフローチャートである。 図４は、リモートユニットへ動作情報を書き込む手順を示すフローチャートである。
以下に、本発明にかかる増設ユニットの実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態．
図１は、本発明にかかる増設ユニットの実施の形態の構成を示す図である。増設ユニット２００は、リモートユニット１００との接続用のコネクタ２０１と、コンピュータなどの周辺装置との接続用の周辺装置Ｉ／Ｆ２０６と、メモリカードとの通信用の外部メモリＩ／Ｆ２０５と、リモートユニット１００への動作情報の書き込みの開始をＣＰＵ２０２に通知するための書き込み指令信号入力部としての書き込みスイッチ２０３と、リモートユニット１００からの動作情報の読み出し開始をＣＰＵ２０２に通知するための読み出し開始指令信号入力部としての読み出しスイッチ２０４と、書き込み処理の状態を示す書き込み状態表示部２０８と、読み出し処理の状態を示す読み出し状態表示部２０９と、読み書きするリモートユニット１００の動作情報を不揮発に記憶するための内蔵メモリ２０７と、動作情報の格納場所を指定するメモリ切替信号入力部としてのメモリ切替スイッチ２１０と、これらを統括制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）２０２とを備える。
書き込み状態表示部２０８としては、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を適用可能であり、点灯、点滅、消灯などの点灯状態に応じて書き込み中、書き込み完了、動作異常などの書き込み状態を表示可能である。読み出し状態表示部２０９に関しても同様にＬＥＤを適用可能である。
コネクタ２０１は、ディジタルＩ／Ｏ（Input-Output）ユニットやアナログ変換ユニットなどの様々なリモートユニットに接続可能な汎用のコネクタである。
増設ユニット２００には、リモートユニット１００が接続される。リモートユニット１０は、フィールドネットワーク５０を通じてＰＬＣや他のリモートユニットと通信するための通信Ｉ／Ｆ１０２と、増設ユニット２００との接続用のコネクタ１０５と、制御対象機器を制御するための制御部１０４と、制御対象機器の制御を行うための動作情報を記憶する内蔵メモリ１０１と、これらを統括制御するＣＰＵ１０３とを備える。
図２は、リモートユニットを接続した増設ユニット斜視図である。リモートユニット１００と増設ユニット２００とは、コネクタ１０５及びコネクタ２０１を用いて接続される。リモートユニット１００が接続された増設ユニット２００は、リモートユニット１００の通信Ｉ／Ｆ部１０２を介してフィールドネットワーク５０に接続される。また、増設ユニット２００は、増設ユニット２００の周辺装置Ｉ／Ｆ２０６を介して周辺装置３００に接続される。増設ユニット２００は、外部メモリＩ／Ｆ部２０５にメモリカード４００を装着可能である。外部メモリＩ／Ｆ２０５に装着されたメモリカード４００は、リモートユニット１００の動作情報を記憶するための記憶装置として使用できる。
なお、メモリカード４００や内蔵メモリ２０７に読み出した動作情報は、周辺装置３００等で内容を確認できる。同様に、予め周辺装置３００等で設定した動作情報をメモリカード４００や内蔵メモリ２０７に書き込んでおくことで、その動作情報をリモートユニット１００に反映させることもできる。
増設ユニット２００は、リモートユニット１００が稼働中でもコネクタ２０１、１０５を用いてリモートユニット１００に着脱可能である。
リモートユニット１００からの動作情報の読み出し及びリモートユニット１００への動作情報の書き込み動作について説明する。
図３は、リモートユニットから動作情報を読み出す手順を示すフローチャートである。
まず、ユーザによって動作情報を読み出すリモートユニット１００に増設ユニット２００が接続される（ステップＳ１１）。この際、コネクタ１０５とコネクタ２０１とが連結される。
次に、ユーザによって動作情報の保存先が選択される際（ステップＳ１２）、内蔵メモリ２０７に動作情報を保存する場合には（ステップＳ１２／内蔵メモリ）、ユーザによってメモリ切替スイッチ２１０が「内蔵メモリ」に設定され、当該設定情報がＣＰＵ２０２に通知される（ステップＳ１３）。外部メモリ（メモリカード４００）に動作情報を保存する場合には（ステップＳ１２／メモリカード）、ユーザによってメモリ切替スイッチ２１０が「外部メモリ」に設定され、当該設定情報がＣＰＵ２０２に通知される（ステップＳ１４）。続いて、ユーザによって外部メモリＩ／Ｆ２０５にメモリカード４００が装着される（ステップＳ１５）。
その後、ユーザによって読み出しスイッチ２０４が押下されると、ＣＰＵ２０２は読み出し処理を開始する（ステップＳ１６）。ＣＰＵ２０２はリモートユニット１００の内蔵メモリ１０１に記憶された動作情報を読み出し、読み出した動作情報をステップＳ１２で選択を通知された保存先に書き込む。また、ＣＰＵ２０２は、動作情報の読み出し時には、リモートユニット１００のユニット名称や機能バージョンなど、動作情報がどのような種類のリモートユニット１００から読み出されたかを特定できる情報（この情報を装置特定情報という）も同時に読み出し、動作情報とともに当該動作情報が保存されるメモリに保存する。
ＣＰＵ２０２は、読み出し処理をする際、読み出し状態表示部２０９に、読み出し中、正常完了、動作異常などの動作状態を表示する。ユーザは、読み出しスイッチ２０４を押下した後に読み出し状態表示部２０９によって動作状態を確認する（ステップＳ１７）。これにより、動作情報の読み出しが完了する前に、ユーザが増設ユニット２００とリモートユニット１００との接続を解除してしまったり、メモリカード４００を外部メモリＩ／Ｆ２０５から外してしまったりすることを防止できる。
ユーザは、読み出し状態が「正常完了」でないことを確認した場合（ステップＳ１８／Ｎｏ）、引続き読み出し状態を確認し（ステップＳ１７）、読み出し状態が「正常完了」であることを確認した場合（ステップＳ１８／Ｙｅｓ）には、動作情報の読み出しを完了する。
なお、動作情報をリモートユニット１００から読み出す上記記載の一連の読み出し処理は、ＣＰＵ２０２が「内蔵メモリ」の設定通知、又は「外部メモリ」の設定通知を受けてから開始されるようになされているが、コネクタ１０５とコネクタ２０１とが連結された通知を受けた後に開始されるようになされても良い。
図４は、リモートユニットへ動作情報を書き込む手順を示すフローチャートである。
まず、ユーザによって動作情報を書き込むリモートユニット１００に増設ユニット２００が接続される（ステップＳ２１）。この際、コネクタ１０５とコネクタ２０１とが連結される。
次に、ユーザによって動作情報の保存元（読み出し元）が選択される際（ステップＳ２２）、内蔵メモリ２０７から動作情報を読み出す場合には（ステップＳ２２／内蔵メモリ）、ユーザによってメモリ切替スイッチ２１０が「内蔵メモリ」に設定され、当該設定情報がＣＰＵ２０２に通知される（ステップＳ２３）。外部メモリ（メモリカード４００）から動作情報を読み出す場合には（ステップＳ２２／メモリカード）、ユーザによってメモリ切替スイッチ２１０が「外部メモリ」に設定され、当該設定情報がＣＰＵ２０２に通知される（ステップＳ２４）。続いて、ユーザによって外部メモリＩ／Ｆ２０５にメモリカード４００を装着される（ステップＳ２５）。
その後、ユーザによって書き込みスイッチ２０３が押下されると、ＣＰＵ２０２は書き込み処理を開始する（ステップＳ２６）。ＣＰＵ２０２は、ステップＳ２２で選択を通知された保存元から動作情報を読み出す。続いて、ＣＰＵ２０２は、コネクタ２０１、１０５を介してＣＰＵ１０３と通信することにより、読み出した動作情報をＣＰＵ１０３に渡し、当該ＣＰＵ１０３は受け取った動作情報を内蔵メモリ１０１に記録する。
なお、リモートユニット１００への動作情報の書き込み時には、ＣＰＵ２０２は、内蔵メモリ２０７やメモリカード４００から読み出した動作情報をＣＰＵ１０３へ渡すのに先だってＣＰＵ１０３からリモートユニット１００の名称や機能バージョン等の情報を受け取り、動作情報とともに内蔵メモリ２０７やメモリカード４００から読み出した装置特定情報との比較結果に基づいて、内蔵メモリ２０７やメモリカード４００から読み出した動作情報がリモートユニット１００に適合するかを確認するようにしても良い。
ＣＰＵ２０２は、書き込み処理をする際、書き込み状態表示部２０８に、書き込み中、正常完了、動作異常などの動作状態を表示する。ユーザは、書き込みスイッチ２０３を押下した後に書き込み状態表示部２０８によって動作状態を確認する（ステップＳ２７）。これにより、動作情報の書き込みが完了する前に、ユーザが増設ユニット２００とリモートユニット１００との接続を解除してしまったり、メモリカード４００を外部メモリＩ／Ｆ２０５から外してしまったりすることを防止できる。
ユーザは、書き込み状態が「正常完了」でないことを確認した場合（ステップＳ２８／Ｎｏ）、引続き書き込み状態を確認し（ステップＳ２７）、書き込み状態が「正常完了」であることを確認した場合（ステップＳ２８／Ｙｅｓ）には、動作情報の書き込みを完了する。
なお、動作情報をリモートユニット１００に書き込む上記記載の一連の書き込み処理は、ＣＰＵ２０２が「内蔵メモリ」の設定通知、又は「外部メモリ」の設定通知を受けてから開始されるようになされているが、コネクタ１０５とコネクタ２０１とが連結された通知を受けた後に開始されるようになされても良い。
上述のように、本実施の形態にかかる増設ユニットは、周辺装置を分散型制御システムに周辺装置を接続しなくてもリモートユニットの動作情報を継承させることができる。このため、工数を削減できるとともに操作を容易にすることができる。また、リモートユニットの通信Ｉ／Ｆ部が壊れたとしても動作情報の継承が可能となる。また、分散型制御システムの全てのリモートユニットに周辺通信Ｉ／ＦやメモリＩ／Ｆを実装しなくても良いため、省スペースかつ簡易な構成でのシステムを構築できる。
リモートユニット１００を接続するためのコネクタ２０１が汎用のコネクタであるため、様々な種類のリモートユニットを接続可能である。また、増設ユニット２００は、リモートユニット１００が可動中でもコネクタ２０１、１０５を用いてリモートユニット１００に着脱可能であるため、任意のタイミング（動作情報の継承が必要となったタイミング）で動作情報の読み出しや書き込みが可能である。
なお、本実施の形態の上記の手順において、読み出し・書き込み開始の指令や、読み出し・書き込み状態表示は、ユーザが外部から操作・確認できるものであれば、これらに限定されない。例えば、スイッチやＬＥＤの代わりに増設ユニット２００にディスプレイと操作スイッチ（入力装置）とを実装し、これらを用いて操作・確認するようにしても良い。
なお、本実施の形態において、リモートユニット１００から読み出すデータは、動作情報の他に、リモートユニット１００が内蔵メモリ１０１に保持しているエラーの履歴などの情報を対象としても良い。このようにすれば、通信Ｉ／Ｆ１０２が故障した場合でも、故障を特定できるような情報がエラー履歴に記録されていれば、増設ユニット２００を利用して内容を確認することが可能になる。
また、本実施の形態では、リモートユニットの動作情報を増設ユニットに記憶させているが、これは、増設ユニット２００に単一のリモートユニット１００の動作情報が記憶されるものに限らず、単一の増設ユニット２００に複数のリモートユニット１００等の動作情報が記憶されるようにしても良い。この実施の形態において、リモートユニットに動作情報を書き込む為にリモートユニットと増設ユニット２００とが接続された場合、増設ユニット２００は、先ず自己に接続されたリモートユニットの装置特定情報を読み取る。増設ユニット２００は、当該読み取った装置特定情報と予め自己の内部メモリ２０７又はメモリカード４００に記憶された装置特定情報とを比較し、当該情報の内容が一致する装置特定情報を検索する。増設ユニット２００は、一致する装置特定情報を発見した場合、当該装置特定情報と共に内部メモリ２０７又はメモリカード４００に記憶された動作情報をリモートユニットに書き込み処理する。これによって、ユーザはリモートユニットの種類を気にすることなく１つの増設ユニットで同様に効果を奏することが可能となる。
以上のように、本発明にかかる増設ユニットは、リモートユニット及び分散型の制御システムへの適用に適している。
５０ フィールドネットワーク、１００ リモートユニット、１０１，２０７ 内蔵メモリ、１０２ 通信Ｉ／Ｆ、１０３，２０２ ＣＰＵ、 １０４ 制御部、１０５，２０１ コネクタ、２００ 増設ユニット、２０３ 書き込みスイッチ、２０４ 読み出しスイッチ、２０５ 外部メモリＩ／Ｆ、２０６ 周辺装置Ｉ／Ｆ、２０８ 書き込み状態表示部、２０９ 読み出し状態表示部、２１０ メモリ切替スイッチ。

Claims (5)

  1. 予め設定された動作情報に基づいて分散型制御システムにおける制御対象機器を制御するリモートユニットに接続される増設ユニットであって、
    前記リモートユニットが接続されるコネクタと、
    情報を不揮発に記録する内蔵メモリと、
    メモリカードが装着される外部メモリインタフェースと、
    前記コネクタを介して接続された前記リモートユニットに設定されている前記動作情報の読み出し及び前記コネクタを介して接続された前記リモートユニットへの前記動作情報の書き込みを行う中央処理装置と、
    前記コネクタに接続された前記リモートユニットから読み出した前記動作情報の書き込み先及び前記コネクタに接続された前記リモートユニットへ書き込む前記動作情報の読み出し元を、前記外部メモリインタフェースに装着された前記メモリカード又は前記内蔵メモリに設定するメモリ切替信号入力部とを備えることを特徴とする増設ユニット。
  2. 前記分散型制御システムのシステム全体を制御し、表示装置を備えた周辺装置が接続される周辺装置インタフェースを備え、
    前記内蔵メモリ又は前記外部メモリインタフェースに装着された前記メモリカードに記録された前記動作情報を、前記周辺装置インタフェースに接続された前記周辺装置の前記表示装置に表示させることを特徴とする請求項１に記載の増設ユニット。
  3. 前記動作情報の読み出し元のリモートユニットを特定する装置特定情報を前記動作情報とともに前記内蔵メモリ又は前記外部メモリインタフェースに装着された前記メモリカードに記録し、
    前記中央処理装置は、前記コネクタに接続された前記リモートユニットが前記動作情報の読み出し元のリモートユニットと異なる場合には、前記動作情報の書き込みを中止することを特徴とする請求項１に記載の増設ユニット。
  4. 前記リモートユニットからの前記動作情報の読み出し状態を表示する読み出し状態表示部と、
    前記リモートユニットへの前記動作情報の書き込み状態を表示する書き込み状態表示部とを備えることを特徴とする請求項１に記載の増設ユニット。
  5. 前記コネクタが汎用コネクタであることを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の増設ユニット。
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